世界の日常を一変させた新型コロナウイルス。人類は、この難局にまだ光明を見出せていないが、大阪の企業、株式会社いけうち が開発した技術が、コロナ対策の有効な手段になるとして、にわかに世界から注目を浴びている。“霧のスペシャリスト”として知られる同社が作り出したのは、人に噴霧しても濡れない、驚くほど微細な（10ミクロン以下）霧。ドライフォグと呼ばれるこの霧を使って次亜塩素酸水を噴霧すれば、短時間で安全にコロナウイルスを死滅させられるという。その驚くべき技術に迫る。

合理的かつスピーディに
ウイルスを死滅させる

1954年に、現名誉会長の池内 博氏が、輸出貿易商社として創業した株式会社 いけうち。その後、スプレーノズルの開発に着手し、1961年に世界初のセラミックスプレーノズルの生産に成功した。

それから半世紀以上、「霧のいけうち®」として同社は世界に名を馳せ、国内でもトップシェアを誇るノズルメーカーとして業界を牽引してきた。

そんな「いけうち」を代表する技術の結晶が、ドライフォグと呼ばれる微細な霧だ。霧そのものの応用研究を進め、オリジナルの実用化製品を数多く生産しているのは、世界のノズルメーカーのなかで「いけうち」以外にない。ドライフォグを標榜する製品は数多くあるが、高精度のものはいけうちにしか作れない。

ドライフォグは本来、加湿を目的に開発された。自動車工場や製紙工場、造幣局など、その活躍の場は広い。夏に駅や百貨店などに設置されている冷たい霧を発生させるミストシステムにも「いけうち」のノズルが使われているという。

一般的に霧とは、粒子径が10〜100ミクロンの液体だが、ドライフォグの平均粒子径は、10ミクロン以下。さらに自社で開発したAKIJet®ノズル（1979年）を使用すると、平均7.5ミクロン程度となる。微粒子は、あまりにも細かいため付着しても水滴になることはなく、直接触っても濡れない。

すなわち、この技術を応用してウイルスを死滅させる薬剤を人が多数いる空間で噴霧すれば、濡れによる心配はなく、あらゆるところに付着したウイルスの除去が可能になる。しかも微粒子は衣服や空間の細かな部分まで入り込むため、精度の高い除菌効果が期待できるという。

ちなみに、ドライフォグほど微細な霧ではない場合、電子機器などの精密機械がある場所では、濡れてしまうため使用ができない。また、エタノール消毒液をガーゼなどに染み込ませて物や人の表面を拭き取る清拭法では、時間と労力がかかるうえ、手の届かない範囲には利用できない・清掃中に汚れたガーゼなどから汚染を拭き広げてしまうという問題点がある。

ドライフォグはそれらの難点を克服して、合理的かつスピーディにウイルスの除去ができるのだ。

また、付着したウイルスと同様に、感染を食い止めるには、浮遊するウイルスの除去も必須になる。新型コロナウイルスに限らずウイルスの大きさは、0.1ミクロン程度であるが、単体では存在せず、人の唾液などに飛沫同伴して、目に見えない形で浮遊している。飛沫の大きさは、10ミクロン前後。ドライフォグは同程度の大きさであるため、極めて効果的に殺菌できる。

スピーディに極めて多くの粒子を発生させるドライフォグを使えば、空間内の付着ウイルスも浮遊ウイルスも同時に死滅させることができる。

イタリアではコロナ対策として
活用し始めている

まだまだ感染拡大が抑え込めていない日本はもちろん、世界各国で、このドライフォグをできるだけ効果的に活用することは急務だと思われるが、いくつか課題もある。

2017年に、米・航空会社から相談を受け、「いけうち」は、ドライフォグをコードレスで使用できる背負型噴霧装置、Dry-Fog HIGHNOW®（ドライフォグハイノウ）を開発した。機動力が高く、使い勝手も良い同プロダクトは、あらゆる場所での使用が可能でウイルス対策にも適しているが、大規模に量産することは難しい。

もしドライフォグを、積極的に使用する場合、現状の生産スピードでは、日本全国のあらゆる機関（特に院内感染が問題となっている病院や小中学校）で常備することは難しい。より的を絞った活用方法を模索する必要がありそうだ。

左がバックパックタイプのDry-Fog HIGHNOW®（ドライフォグハイノウ）。右は、可搬式定置タイプの噴霧ユニットAKImist®“E”Tセット。ウイルス等の除去を行う場合は、「いけうち」がすでに商品化している次亜塩素酸水（商品名「クレジア水」：１箱20リットルあたり１万3200円（税込））を使用する。次亜塩素酸水の対ウイルス効果と安全性は、アメリカの国際安全衛生センター（CDC）で実証済みだという。

ただ、世界ではもうすでに、このドライフォグを新型コロナウイルス対策に活用し始めている国がある。アメリカに次いで多くの死者を出している（４月21日現在２万4114人）イタリアだ。

「いけうち」のノズルを使ったドライフォグで、駅構内やスーパーマーケット、トイレなどを積極的に除菌し、一定の効果を上げているという。

「これは戦争であり、戦争に勝つためには守るだけではなく攻めなければならない」。そう語った、いけうち現会長の池内 博氏。

攻めるには、言わずもがな武器が必要となる。ドライフォグは、この戦いに劇的な変化をもたらす、待ち望んだ武器のひとつとなり得るかもしれない。

画像提供：株式会社いけうち

慶應義塾大学理工学部でのBMI（ブレイン・マシン・インターフェース）研究を経て、“リハビリテーション神経科学”という新たなサイエンスを打ち出した牛場潤一氏。「脳の機能は、一度でも深刻なダメージを受けると回復できない」という医学界では当たり前の概念を、自ら覆そうとしている同氏は、“医”と“工”の壁を取り払い、そこを行き来することで、「脳卒中による身体の麻痺が治る未来が見えてきた」と語る。それは異端が思い描いた幻想などではない。純粋な探究心と行動力、ユニークな発想が実を結び不可能を可能にしつつあるのだ。その現状を知るべく、まるでバーが併設したアート展示空間のような牛場氏の研究室を訪ねた。

こんなに重い麻痺を治すなんてことは
“無理だよ”と笑われた

BMIの研究を始めた当初は、「そんなの無理」と周りから言われるほど闘志が湧いたという。自分は「負けず嫌いで、天邪鬼な性格」だと笑いながら分析する。

牛場氏が、“リハビリテーション神経科学”としてBMI研究を始めたのは2008年。“医”と“工”両者の視点から、脳卒中によって失われた脳機能を治療するという画期的な研究ではあったものの、当初は異質とみなされ、周囲に理解を得るのは難しかったという。

「まだ自分が若い頃に成果発表をしたときは、医学部の先生に“君の研究は、どのドクターと一緒にやっているの？　そのドクターはなんて言っている？”と聞かれたり、“それは無理だよ”と笑われたりしたことも多々あります。自分の存在をなかなか見てもらえなかったんですね。そういうときに感じたのは、医学の世界で生きてこられた方々に、接してきた患者さんの数や治療実績で勝負しても勝ち目はないし、そもそも僕には医師免許すらないわけですから、同じ土俵に上がろうとしても意味がないということでした」

とはいえ、「無理」と言われるたびに、牛場氏は「やる気が出た」という。なかなか認めてはくれないものの、出入りしていた医局の方々は、“同じ釜のメシを食う仲間”という意識もあったためか、協力してくれることも多かった。それゆえ、気持ちが折れることはなかったという。

「環境には恵まれていたと思います。“牛場がそんなに言うなら”と、助け舟を出してくれた先生も大勢いらっしゃいましたので、本当に感謝しています。でもそういうことに甘えているだけではだめで、自分ならではの立ち位置で成果を出さなければ存在価値はないと認識していました。結局、テクノロジーの仕組みをどれだけロジカルに説明しても（医学界に）理解してもらえませんし、いい物、面白い物を作っても、今までよりもどれだけ優越性があるかを医学グレードでしっかり立証、実証できないと、振り向いてさえもらえませんでした」

牛場氏の考案したBMIで脳機能が回復するなどとは、当初、医者は誰一人として考えていなかったという。それでも地道に研究を続けることで、明らかな成果が出始める。それは、医学の教科書に載っている常識や正解だけを追っているだけでは、得られないものだった。

慢性期の脳卒中患者でも
10日ほどの訓練で指が動く

「僕たちが作っているBMIは、ヘッドホン型の電極を脳卒中患者さんの頭に取り付けるシンプルなものです。例えば右の脳に損傷があって左手が麻痺している患者さんの場合、右の脳の運動野と呼ばれる部位が活性化したときにだけロボットのスイッチが入って、手の動きをサポートします。本人が手を動かそうと思っても、運動野の興奮性が上がらなければロボットは動きません。ですので、BMIを操作しようと試行錯誤を繰り返すことで、患者さんは、どういうやりかたがもっとも上手な脳の使い方なのかを学習していくのです」

そんなウェアラブルで取り付けも簡単なBMIで、なんと脳卒中を発症して１年以上経過した慢性期の患者であっても、10日ほど訓練すれば、指を開いたり閉じたり、物をつかんだりできるようになるケースがあるという。

筋肉に全く反応のなかった患者でも、BMIでの訓練を経れば明らかな反応が現れる。

そして筋肉が自分の意思で反応するようになったら、今度は頭の電極を外して、筋肉の反応を読み取るグローブ型のデバイスに移行する。それを装着して日常生活を送れば、３週間もすればデバイスを完全に外しても指が動かせるようになるのだ。

グローブ型の運動補助デバイスは、日常生活で使うこと自体が脳のトレーニングになる。

「脳卒中で脳が損傷した生身の状態でやみくもに訓練をしても、脳にとっては手がかりがなさすぎて機能を回復することはできません。でも、我々のBMIは、治療対象となる脳領域が活性化したときだけ運動をアシストして、脳に“いまのはよかったよ”と成功報酬を与えるので、脳内に新しい神経回路を獲得していけるのです。これは生物学的な治癒能力を引き出してあげるデバイスですから、実際に頭部に電極を埋め込んで、サイボーグ的に動かすことを目的としたBMIとは、似て非なるものだといえます」

脳の適応機能やキャパシティは
生物学的にまだまだ引き出せる

牛場氏が監修したパナソニック製のBMI。実にシンプルで見た目もスタイリッシュだ。

研究、開発を初めてから今年で10年。現在、牛場研究室で生まれた技術は、大手メーカーであるパナソニック社の全面協力のもと、製品版プロトタイプの完成段階まで進んでいる。同時に関東の４つの病院では、40症例規模の治験も進めていて、承認審査機関へ提出するための正式なデータを収集中だ。

これらの成果と実績から考えれば、牛場流BMIの実用は、そう遠くない未来に多方面で実現するに違いない。さらに、こういった実用的な研究と平行して進めている基礎研究の結果から、牛場氏は脳にはまだまだ無限の可能性があると日々感じているという。それを引き出すことにも大いなるロマンがある。

「研究室では、複数の方に参加していただき、ある脳波が出たら、コンピューター画面のなかの猿の尻尾を模したCGが動くという、ユニークなBMIの実験もしています。そうすると、各々が最初はお尻を振るイメージだとか、バットを振るイメージだとか、思い思いのイメージをすることで、四苦八苦しながら尻尾を動かそうとするのですが、そのうち上手に操れるようになります。３日もするとまるで手足のように自由に、しかも言葉にできない直感的な感覚で尻尾を動かせるようになる人もいます。人間に尻尾はありませんから、こうした適応過程は脳というものの柔軟性を如実に表していると言えます。普段、脳のパフォーマンスは体の構造や周囲の環境に制限されているのですが、BMIを使ってそれらを取り払えば、脳はもっと自由に機能を生み出せるのだと思います。脳には、まだまだ多くの生物学的な能力が秘められていると思います」

研究室ではこちらの大きなモニターに映る尻尾を、BMIで動かすという実験も行っている。それにより脳のまた違った能力が確認できるという。

神経機能を治すためのデバイスを
処方する時代へと突入した

研究室では、授業やゼミのほか、夏休みには高校生向けのワークショップなども開催している。遠方からの参加者も多いという。

体という入れ物の制限を取り払えば、脳のパフォーマンスレベルが広がる。同様に医療もまた、牛場氏のように“医”や“工”という区別や制限を取り払うことで、可能性はもっと広げられるのかもしれない。

「これまでは、神経系の病気は、診断することはできても治すことはできませんでした。でも、もはや脳の情報を分析する情報技術（インフォマティクス）や、ロボティクス、そして我々のBMIのようなテクノロジーは、十分脳神経への治療性が認められていますし、どこに効くかもわかってきています。神経の活動を整えるために化学物質（薬）を飲む、脳の傷を治すためにウィルスや細胞を注射するといった方法論に次いで、外的、物理的な技術の処方が神経治療の第三のウェーブになりつつあるのです」

患者の状態に合わせて適切なデバイスを段階的に処方していくことで、治療の効果はもっと上げられる。複数のデバイスをどう組み合わせて活用するのか？　研究や開発はもちろん、テクノロジーの用法、用量を適切に処方するためのしくみを考えることがリハビリテーション神経科学の役目になってくるのだ。

「いろいろな治療をベストミックスさせることで、今まで治せないとされてきた脳神経系の疾患に対してアプローチして、患者さんが豊かに生活できるようにする。そういう医療を理工学部から作りたいんです。“神経の病気は診断ができるけど治らないなんて、だいぶ昔の話だよね”。そんなふうに言われる未来の当たり前を作りたいと思っています」

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牛場潤一（うしば・じゅんいち）
1978年、東京生まれ。慶應義塾大学理工学部生命情報学科准教授。2004年に博士（工学）を取得し、同年から慶應義塾大学理工学部生命情報学科に助手としてキャリアをスタートさせる。専門は、リハビリテーション神経科学。2008年よりBMI研究を開始し、理工学部からの新たな神経医療の創造を目指している。芸術や音楽への造詣も深く、学生時代はファンクバンドやジャズバンドでトランペットを担当していた。祖父は、慶應義塾大学医学部第8代医学部長の牛場大蔵氏、父は、應義塾大学名誉教授でフランス文学者の牛場暁夫氏。
http://www.brain.bio.keio.ac.jp/